Шта је клизни лежај? Хидродинамички носач • Преносни балансер, анализатор вибрација "Balanset" за динамичко балансирање дробилица, вентилатора, малчера, пужева на комбајнима, вратила, центрифуга, турбина и многих других ротора Шта је клизни лежај? Хидродинамички носач • Преносни балансер, анализатор вибрација "Balanset" за динамичко балансирање дробилица, вентилатора, малчера, пужева на комбајнима, вратила, центрифуга, турбина и многих других ротора

Шта је клизни лежај? Хидродинамичка подршка

Објавио admin на

Разумевање клизних лежајева

Дефиниција: Шта је клизни лежај?

A лежај клизног дела (такође се назива клизни лежај, чаурасти лежај или лежај са флуидним филмом) је врста лежаја који подржава ротирајуће вратило кроз танак филм мазива под притиском, а не кроз котрљајућа тела. Ротирајуће вратило (“оквир”) је одвојено од непокретне површине лежаја хидродинамичким уљним филмом који настаје ротацијом вратила повлачећи уље у конвергентни клинасти зазор. Овај уљни клин под притиском подржава оптерећење вратила без контакта метала са металом.

Клизни лежајеви су фундаментални за ротирајуће машине велике брзине и великог оптерећења, као што су турбине, генератори и велики компресори, јер пружају одличну носивост, ниско трење при великим брзинама и значајно... пригушење што помаже у контроли вибрација и стабилизовати ротор системи.

Принцип рада: Хидродинамичко подмазивање

Како се формира уљни филм

Клизни лежај ради на принципу хидродинамичког подмазивања:

  1. Први контакт: Када је у стању мировања, вратило се ослања на површину лежаја под дејством гравитације
  2. Ротација почиње: Како се вратило почне окретати, оно увлачи уље у зазор адхезијом
  3. Формирање клина: Конвергентна геометрија између вратила и лежаја ствара простор у облику клина
  4. Генерисање притиска: Уље увучено у конвергентни клин ствара хидродинамички притисак
  5. Полетање: Сила притиска превазилази тежину вратила, подижући га на пун уљни филм
  6. Стационарно стање: Осовина плута на филму уља под притиском без контакта са металом

Дебљина уљног филма

  • Типична дебљина: 10-100 микрометара (0,0004-0,004 инча)
  • Изузетно танко, али довољно да спречи контакт
  • Дебљина варира по обиму (минимум у тачки најближег прилаза)
  • Зависи од брзине, оптерећења, вискозности уља и зазора лежаја

Врсте клизних лежајева

1. Обичан цилиндрични (пуни очврсак)

  • Најједноставнији дизајн: цилиндрични отвор са жлебом за довод уља
  • Угао омота од 360°
  • Добра носивост, али може бити склона нестабилности при великим брзинама
  • Уобичајено у моторима, пумпама, општој индустријској опреми

2. Делимични лучни лежајеви

  • Површина лежаја покрива само део обима (120-180°)
  • Лаганија тежина, потребан је мањи проток уља
  • Мања крутост од пуног носача
  • Користи се у апликацијама са ниским оптерећењем

3. Нагибни лежајеви

  • Површина лежаја подељена је на неколико независних плочица које се окрећу
  • Свака плочица развија сопствени хидродинамички клин
  • Инхерентно стабилан против вртлога/бича уља
  • Индустријски стандард за брзобрзинске турбомашине
  • Скупљи, али са супериорним динамичким карактеристикама

4. Притисна брана и померајући лежајеви

  • Модификовани цилиндрични лежајеви са геометријским карактеристикама за побољшање стабилности
  • Жлебови, бране или померени отвори повећавају ефикасно пригушење
  • Компромис између једноставне цилиндричне и нагибне подлоге

Динамичке карактеристике

Крутост

Крутост клизног лежаја је сложена и зависи од брзине:

  • Мала брзина: Мала крутост, положај вратила се значајно мења са оптерећењем
  • Велика брзина: Већа крутост због развијенијег хидродинамичког притиска
  • Варијација усмеравања: Крутост различита у хоризонталном и вертикалном правцу
  • Унакрсно спрегнута крутост: Деформација у једном смеру ствара силу у управном смеру

Пригушивање

Клизни лежајеви пружају значајно пригушење:

  • Енергија расипана вискозним смицањем уљног филма
  • Пригушење се повећава са брзином и вискозитетом уља
  • Критично за ограничавање вибрација на критичне брзине
  • Неопходно за спречавање нестабилност ротора

Зависност од брзине

Сва својства клизних лежајева мењају се са брзином ротације:

Предности клизних лежајева

  • Висока носивост: Може да подржи веома тешке роторе
  • Могућност велике брзине: Погодно за брзине до 50.000+ обртаја у минути
  • Ниско трење при брзини: Када се једном успостави хидродинамички филм, коефицијент трења је веома низак (0,001-0,003)
  • Одлично пригушивање: Контролише вибрације при критичним брзинама
  • Тихи рад: Без буке котрљајућих елемената
  • Отпорност на ударце: Уљни филм апсорбује пролазна оптерећења
  • Дуг живот: Нема контакта са металом, што значи минимално хабање (могуће су деценије рада)
  • Једноставан дизајн: Основни типови су једноставни и економични

Недостаци и изазови

  • Високо трење при покретању: Нема уљног филма у мировању, потребан је обртни момент за скидање
  • Потребан систем подмазивања: Мора континуирано доводити чисто, охлађено уље
  • Ризик од вртлога/бича уља: Обични цилиндрични лежајеви подложни нестабилности
  • Спорији одговор: Уљни филм додаје попустљивост, мање је крут од ваљкастих лежајева при малим брзинама
  • Осетљивост на температуру: Перформансе се мењају са температуром уља (утиче на вискозност)
  • Осетљивост на контаминацију: Честице могу оштетити површину лежаја или блокирати пролазе за уље
  • Аксијално позиционирање: Не пружа никакво инхерентно аксијално ограничење (захтева посебан аксијални лежај)

Апликације

Клизни лежајеви су стандардни у:

  • Парне и гасне турбине: Јединице за производњу електричне енергије снаге више мегавата
  • Велики генератори: Синхрони генератори у електранама
  • Центрифугални компресори: Индустријски компресори велике брзине и високог оптерећења
  • Велики електромотори: Мотори > 500 КС често користе клизне лежајеве
  • Погон бродова: Лежајеви вратила пропелера брода
  • Машине за папир: Велики ваљкасти лежајеви
  • Мотори са унутрашњим сагоревањем: Главни и клипњачки лежајеви радилице

Однос према динамики ротора

Клизни лежајеви критично утичу на динамичко понашање ротора:

  • Одређивање критичне брзине: Крутост и пригушење лежајева директно утичу на критичне локације брзине и амплитуде
  • Стабилност: Тип и дизајн лежаја одређују подложност уљни вртлог и бич осовине
  • Кембелови дијаграми: Покажите како се природне фреквенције мењају са брзином због варијација крутости лежаја
  • Balancing: Карактеристике лежаја утичу коефицијенти утицаја и одговор равнотеже

Клизни лежајеви представљају софистицирану, зрелу технологију неопходну за високоперформансне ротационе машине. Њихова јединствена комбинација носивости, брзине и пригушења чини их незаменљивим у критичним апликацијама упркос сложености њихових захтева за подмазивањем и динамичком понашању.

← Назад на главни индекс

Categories:
WhatsApp